豐田混動——骨骼神奇,少年得志
世界上隻有兩種混動,一種是豐田混動,另外一種是其他混動——這句話足以說明豐田混動系統THS(Toyota Hybrid System)的曆史地位。崇高的曆史地位來源于兩個方面:
一方面是銷量,豐田普銳斯車型是迄今為止,累計銷量最高的混合動力汽車。另一方面是技術,作為最早推出量産車型的廠家之一,豐田早在近20年前,第一款混動就直接推出了最精妙的構型系統。為何不是曆經挫折後才終成大器呢?為何一下子就讓豐田找對路,并通過專利霸占了這個技術路線呢?這讓我在研究混動構型曆史時,時常感到贊歎!豐田混動最有特點的結構,是使用了行星齒輪。與汽車的一般變速器不同,它不是單輸入、單輸出,而是雙輸入、單輸出。而混合動力的“混合”是啥意思?就是發動機 電機的雙輸入嘛,與行星齒輪真是絕配!具體的技術原理就不在此展開。
行星齒輪機構在運轉的時候,能讓人感受到機械之美。而深入研究才能知道,它的根本價值并不在于此。了解發動機的同學都知道,發動機是個壞脾氣,轉速太高或太低,轉矩太高或太低,都會導緻效率急劇降低。
而混動為啥省油?簡單的一句話就是“伺候好發動機的壞脾氣”。
豐田混動系統的根本價值在于:在發動機可以機械傳動驅動車輪的前提下,使發動機的轉速與轉矩同時解耦!從而在系統構型層面,具備了“伺候發動機壞脾氣”的最大自由度。讓我們把豐田混動與其他混動作一個對比:
傳統車:在任一時刻,車輛速度決定了發動機轉速(根據檔位不同,倍數不同);車輛負載(可簡單理解為油門深度)決定了發動機轉矩,均不解耦。
串聯混合動力: 發動機的主要工作是驅動電機發電,與車輛速度和車輛負載均沒有關系(同時解耦),但與車輪沒有機械連接,這導緻必須有發動機發電——電動機放電的過程,效率低。
并聯混合動力: 發動機可以通過機械傳動驅動車輪,但車輛速度決定了發動機轉速。
豐田混合動力: 發動機可以通過機械傳動驅動車輪,但車輛速度不決定發動機轉速,車輛負載也不決定發動機轉矩。
在别家小孩還在練武當長拳的時候,豐田就已經揀到了《九陽神功》開始修習了,也就難怪跑得快,爬得高了。豐田還申請了專利,讓别家小孩揀了《九陽神功》也不能練,真是壞!
當然,也有的小孩名叫雪佛蘭,由于爸爸(美國)比較厲害,也可以偷偷地練,豐田和豐田的爸爸也不敢說啥。對了,還有個爸爸也挺厲害的,根本不在乎專利那套東西,讓孩子們該練就練,可惜的是,這家孩子們都沒揀到《九陽神功》——行星齒輪加工不出來,也是一聲歎息吧。
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